(57)【要約】【課題】  管素材等のワークに対し、目標異径部を容易且つ迅速に形成する。【解決手段】  ワークの非加工部から最終目標加工部に至るまでに複数の目標加工部の中間断面及びその中心点を設定する。隣接する中間断面間でワークの周りを公転するローラ１１，１２とワークＷの各中間断面との間の相対位置を調整し、ローラの公転径を調整すると共に公転面角度を調整して、ワークの各中間断面の中心点、径及び傾斜角度に対し、ローラの公転軌跡内側の公転面の中心点、径及び傾斜角度を一致させて、スピニング加工を行なう。【選択図】        図１
2006181592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの非加工部から、該非加工部の中心軸に対して少なくとも一平面内で傾斜した軸を有する複数の部分を備えた最終目標加工部に至るまでに、複数の目標加工部を設定し、該複数の目標加工部に基づき複数の中間断面及び該中間断面の中心点を設定し、前記複数の中間断面のうちの隣接する中間断面間で、前記ワークの周りを公転してスピニング加工を行なう少なくとも一つのローラと前記ワークの各中間断面との間の相対位置を調整し、前記ワークの各中間断面の中心点における前記ローラの公転径を調整すると共に、前記ワークの各中間断面の中心点における前記非加工部の中心軸に対する前記ローラの公転面角度を調整して、前記ワークの各中間断面の中心点、径及び傾斜角度に対し、前記ローラの公転軌跡内側の公転面の中心点、径及び傾斜角度を一致させ、前記ローラの外周面の一部が前記ワークの外周面に常時接触した状態で前記ローラ及び前記ワークを相対的に駆動制御し、前記ワークの加工対象部の径を変化させるようにスピニング加工を行なって前記加工対象部を成形し、前記最終目標加工部形状に形成することを特徴とするワークの異径部成形方法。
【請求項２】
前記ワークの加工対象部に対し前記ローラを前記隣接する中間断面の中心点を結ぶ線分に沿って駆動すると共に、該駆動方向に対して垂直な方向に前記ワークを駆動して、前記ローラと前記ワークの各中間断面との間の相対位置を調整することを特徴とする請求項１記載のワークの異径部成形方法。
【請求項３】
前記ワークを前記一平面内で揺動して、前記ワークの各中間断面の中心点における前記非加工部の中心軸に対する前記ローラの公転面角度を調整することを特徴とする請求項１に記載のワークの異径部成形方法。
【請求項４】
前記ローラを前記ワークの各中間断面の中心点に向かって近接及び離隔するように駆動して、前記ワークの各中間断面の中心点における前記ローラの公転径を調整することを特徴とする請求項１記載のワークの異径部成形方法。
【請求項５】
前記ローラを前記ワークの一端側に駆動しつつ前記公転面の中心点方向に駆動し、前記ワークの加工対象部を縮径して第１のテーパ部を形成した後、該第１のテーパ部に接触した状態を維持しつつ前記ローラを前記ワークの他端側に駆動して前記第１のテーパ部の外面を平滑化することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のワークの異径部成形方法。
【請求項６】
前記ローラを前記ワークの一端側に駆動しつつ前記公転面の中心点方向に駆動し、前記ワークの加工対象部を縮径して第１のテーパ部を形成した後、該第１のテーパ部に接触した状態を維持しつつ前記ローラを更に前記ワークの一端側に駆動し、前記第１のテーパ部に連続して前記ワークの一端側に延出する延出部を形成し、更に、該延出部に接触した状態で前記ローラを前記ワークの他端側に駆動しつつ前記公転面の中心点方向に駆動し、前記第１のテーパ部に達する迄前記ワークの加工対象部を縮径して、前記第１のテーパ部に連続する第２のテーパ部を形成することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のワークの異径部成形方法。
【請求項７】
前記延出部に接触した状態で前記ローラを前記ワークの他端側に駆動し、前記第２のテーパ部を形成すべき部分に達する迄は、前記ローラの公転径を保持した状態で前記ワークの加工対象部を接触して移動することを特徴とする請求項６記載のワークの異径部成形方法。
【請求項８】
ワークの非加工部から、該非加工部の中心軸に対して少なくとも一平面内で傾斜した軸を有する複数の部分を備えた最終目標加工部に至るまでに、複数の目標加工部を設定し、該複数の目標加工部に基づき複数の中間断面及び該中間断面の中心点を設定し、前記複数の中間断面のうちの隣接する中間断面間で、前記ワークの周りを公転してスピニング加工を行なう少なくとも一つのローラと、該ローラと前記ワークの各中間断面との間の相対位置を調整する相対位置調整手段と、前記ワークの各中間断面の中心点における前記ローラの公転径を調整するローラ開閉手段と、前記ワークの各中間断面の中心点における前記非加工部の中心軸に対する前記ローラの公転面角度を調整する角度調整手段とを備え、該角度調整手段、前記相対位置調整手段及び前記ローラ開閉手段を同時に制御して前記ワークの各中間断面の中心点、径及び傾斜角度に対し、前記ローラの公転軌跡内側の公転面の中心点、径及び傾斜角度を一致させ、前記ローラの外周面の一部が前記ワークの外周面に常時接触した状態で前記ローラ及び前記ワークを相対的に駆動制御するように構成したことを特徴とするワークの異径部成形装置。
【請求項９】
前記相対位置調整手段が、前記ワークの加工対象部に対し前記ローラを前記隣接する中間断面の中心点を結ぶ線分に沿って駆動するローラ駆動機構と、該ローラ駆動機構による前記ローラの駆動方向に対して垂直な方向に前記ワークを駆動するワーク駆動機構とを備え、該ワーク駆動機構及び前記ローラ駆動機構を同時に制御して、前記ローラと前記ワークの各中間断面との間の相対位置を調整することを特徴とする請求項８記載のワークの異径部成形装置。
【請求項１０】
前記ワークの各中間断面の中心点における前記ローラの公転径を調整するローラ開閉機構と、前記ワークを把持した状態で揺動し得るように構成し、前記ワークの各中間断面の中心点における前記非加工部の中心軸に対する前記ローラの公転面角度を相対的に調整するクランプ機構とを備え、該クランプ機構、前記ローラ開閉機構、前記ワーク駆動機構及び前記ローラ駆動機構を含む少なくとも４機構を同時に制御して、前記ワークの各中間断面の中心点、径及び傾斜角度に対し、前記ローラの公転軌跡内側の公転面の中心点、径及び傾斜角度を一致させ、前記ローラの外周面の一部が前記ワークの外周面に常時接触した状態で前記ローラ及び前記ワークを相対的に駆動制御することを特徴とする請求項９記載のワークの異径部成形装置。
【請求項１１】
ワークの非加工部から、該非加工部の中心軸に対して少なくとも一平面内で傾斜した軸を有する複数の部分を備えた最終目標加工部に至るまでに、複数の目標加工部を設定し、該複数の目標加工部に基づき複数の中間断面及び該中間断面の中心点を設定し、前記複数の中間断面のうちの隣接する中間断面の中心点間を結ぶ加工目標軸を設定し、該加工目標軸のうちの順次加工開始位置となる各加工目標軸と前記ワークの加工対象部の中心軸が略同軸となるように前記ワークを支持し、前記加工対象部の中心軸を前記各加工目標軸と一致させると共に、前記ワークの外面に当接してスピニング加工を行なう少なくとも一つのローラの公転中心、及び該ローラの公転面の前記非加工部の中心軸に対する角度を同時に調整しつつ、前記各加工目標軸における前記加工対象部の径を変化させるようにスピニング加工を行なって前記加工対象部を成形し、前記最終目標加工部形状に形成することを特徴とするワークの異径部成形方法。
【請求項１２】
前記スピニング加工は、少なくとも一つのローラと前記ワークを、前記各加工目標軸を中心に相対的に回転駆動すると共に、前記少なくとも一つのローラを、前記加工対象部の外周面に当接するように前記各加工目標軸に対して相対的に径方向に駆動して、前記加工対象部の中心軸を前記各加工目標軸と一致させると共に、前記各加工目標軸における前記加工対象部の径を変化させることを特徴とする請求項１１記載のワークの異径部成形方法。
【請求項１３】
前記ワークに対するスピニング加工の開始から前記ワークを前記最終目標加工部形状に形成するまで、前記少なくとも一つのローラの外周面と前記加工対象部の外周面との接触状態を維持することを特徴とする請求項１１又は１２記載のワークの異径部成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はワークの異径部成形方法及び装置に関し、例えば、円筒状の金属管素材の端部に縮径部を一体的に形成する異径部成形方法及び装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
円筒状の金属管素材（以下管素材という）の端部に縮径部を形成する異径部成形方法について、例えば下記の特許文献１には、管素材の中心軸に対し偏芯、傾斜及び捻れの何れかの関係にある縮径部をスピニング加工によって形成する方法が開示されている。これは、多段回（複数パス）のスピニング加工によって、所望形状を得る逐次加工である。管端に傾斜部、あるいは捻れ部（＝非平行部）を形成する場合、各パス毎に加工目標軸を設定し、加工目標軸がローラの公転中心（移動）軸と一致するようにワークを保持しローラの公転径を調整しながら公転中心が公転軸上を移動するスピニング加工を施すことで、所望の傾斜又は捻れ形状を得ることができる旨記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特許第３３９０７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前掲の特許文献１に記載された縮径部の形状は比較的単純な傾斜形状であるので、所望形状と実際の加工形状との間で顕著な差異は生じないが、例えば、縮径部の傾斜（捩れ）角度及びテーパ角度が大きい場合、更には、長手方向の中心軸を含む面で分割された両側で加工量、即ち縮径量の差が大きい場合があり、所望外形とのズレが大きくなってしまう場合があった。これを解消するためには、パス数を多くし細分化する必要があるが、そうすると加工時間（サイクルタイム）が長くなり、加工目標とする外形によっては量産することが困難となる場合があった。
【０００５】
そこで、本発明は、管素材等のワークに対し、目標とする外形を有する異径部を容易且つ迅速に形成し得るワークの異径部成形方法及び装置を提供することを課題とする。
【０００６】
また、本発明は、管素材等のワークに対し、目標とする外形を有する異径部を、滑らかな面に形成し得るワークの異径部成形方法及び装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を達成するため、本発明のワークの異径部成形方法は、請求項１に記載のように、ワークの非加工部から、該非加工部の中心軸に対して少なくとも一平面内で傾斜した軸を有する複数の部分を備えた最終目標加工部に至るまでに、複数の目標加工部を設定し、該複数の目標加工部に基づき複数の中間断面及び該中間断面の中心点を設定し、前記複数の中間断面のうちの隣接する中間断面間で、前記ワークの周りを公転してスピニング加工を行なう少なくとも一つのローラと前記ワークの各中間断面との間の相対位置を調整し、前記ワークの各中間断面の中心点における前記ローラの公転径を調整すると共に、前記ワークの各中間断面の中心点における前記非加工部の中心軸に対する前記ローラの公転面角度を調整して、前記ワークの各中間断面の中心点、径及び傾斜角度に対し、前記ローラの公転軌跡内側の公転面の中心点、径及び傾斜角度を一致させ、前記ローラの外周面の一部が前記ワークの外周面に常時接触した状態で前記ローラ及び前記ワークを相対的に駆動制御し、前記ワークの加工対象部の径を変化させるようにスピニング加工を行なって前記加工対象部を成形し、前記最終目標加工部形状に形成することとしたものである。
【０００８】
上記請求項１に記載の異径部成形方法において、例えば、請求項２に記載のように、前記ワークの加工対象部に対し前記ローラを前記隣接する中間断面の中心点を結ぶ線分に沿って駆動すると共に、該駆動方向に対して垂直な方向に前記ワークを駆動して、前記ローラと前記ワークの各中間断面との間の相対位置を調整することができる。また、前記ワークを前記一平面内で揺動して、前記ワークの各中間断面の中心点における前記非加工部の中心軸に対する前記ローラの公転面角度を調整することができる。そして、前記ローラを前記ワークの各中間断面の中心点に向かって近接及び離隔するように駆動して、前記ワークの各中間断面の中心点における前記ローラの公転径を調整することができる。
【０００９】
前記請求項１乃至４の何れかに記載の異径部成形方法において、請求項５に記載のように、前記ローラを前記ワークの一端側に駆動しつつ前記公転面の中心点方向に駆動し、前記ワークの加工対象部を縮径して第１のテーパ部を形成した後、該第１のテーパ部に接触した状態を維持しつつ前記ローラを前記ワークの他端側に駆動して前記第１のテーパ部の外面を平滑化するとよい。
【００１０】
前記請求項１乃至５の何れかに記載の異径部成形方法において、請求項６に記載のように、前記ローラを前記ワークの一端側に駆動しつつ前記公転面の中心点方向に駆動し、前記ワークの加工対象部を縮径して第１のテーパ部を形成した後、該第１のテーパ部に接触した状態を維持しつつ前記ローラを更に前記ワークの一端側に駆動し、前記第１のテーパ部に連続して前記ワークの一端側に延出する延出部を形成し、更に、該延出部に接触した状態で前記ローラを前記ワークの他端側に駆動しつつ前記公転面の中心点方向に駆動し、前記第１のテーパ部に達する迄前記ワークの加工対象部を縮径して、前記第１のテーパ部に連続する第２のテーパ部を形成することとするとよい。更に、請求項７に記載のように、前記延出部に接触した状態で前記ローラを前記ワークの他端側に駆動し、前記第２のテーパ部を形成すべき部分に達する迄は、前記ローラの公転径を保持した状態で前記ワークの加工対象部上を接触して移動することとしてもよい。
【００１１】
また、本発明のワークの異径部成形装置は、請求項８に記載のように、ワークの非加工部から、該非加工部の中心軸に対して少なくとも一平面内で傾斜した軸を有する複数の部分を備えた最終目標加工部に至るまでに、複数の目標加工部を設定し、該複数の目標加工部に基づき複数の中間断面及び該中間断面の中心点を設定し、前記複数の中間断面のうちの隣接する中間断面間で、前記ワークの周りを公転してスピニング加工を行なう少なくとも一つのローラと、該ローラと前記ワークの各中間断面との間の相対位置を調整する相対位置調整手段と、前記ワークの各中間断面の中心点における前記ローラの公転径を調整するローラ開閉手段と、前記ワークの各中間断面の中心点における前記非加工部の中心軸に対する前記ローラの公転面角度を調整する角度調整手段とを備え、該角度調整手段、前記相対位置調整手段及び前記ローラ開閉手段を同時に制御して前記ワークの各中間断面の中心点、径及び傾斜角度に対し、前記ローラの公転軌跡内側の公転面の中心点、径及び傾斜角度を一致させ、前記ローラの外周面の一部が前記ワークの外周面に常時接触した状態で前記ローラ及び前記ワークを相対的に駆動制御するように構成したものである。
【００１２】
上記請求項８に記載の異径部成形装置において、前記相対位置調整手段は、請求項９に記載のように、前記ワークの加工対象部に対し前記ローラを前記隣接する中間断面の中心点を結ぶ線分に沿って駆動するローラ駆動機構と、該ローラ駆動機構による前記ローラの駆動方向に対して垂直な方向に前記ワークを駆動するワーク駆動機構とを備えたものとし、該ワーク駆動機構及び前記ローラ駆動機構を同時に制御して、前記ローラと前記ワークの各中間断面との間の相対位置を調整するように構成することができる。
【００１３】
上記請求項９に記載の異径部成形装置において、請求項１０に記載のように、更に、前記ワークの各中間断面の中心点における前記ローラの公転径を調整するローラ開閉機構と、前記ワークを把持した状態で揺動し得るように構成し、前記ワークの各中間断面の中心点における前記非加工部の中心軸に対する前記ローラの公転面角度を相対的に調整するクランプ機構とを備えたものとし、該クランプ機構、前記ローラ開閉機構、前記ワーク駆動機構及び前記ローラ駆動機構を含む少なくとも４機構を同時に制御して、前記ワークの各中間断面の中心点、径及び傾斜角度に対し、前記ローラの公転軌跡内側の公転面の中心点、径及び傾斜角度を一致させ、前記ローラの外周面の一部が前記ワークの外周面に常時接触した状態で前記ローラ及び前記ワークを相対的に駆動制御するように構成することができる。
【００１４】
一方、本発明のワークの異径部成形方法としては、請求項１１に記載のように、ワークの非加工部から、該非加工部の中心軸に対して少なくとも一平面内で傾斜した軸を有する複数の部分を備えた最終目標加工部に至るまでに、複数の目標加工部を設定し、該複数の目標加工部に基づき複数の中間断面及び該中間断面の中心点を設定し、前記複数の中間断面のうちの隣接する中間断面の中心点間を結ぶ加工目標軸を設定し、該加工目標軸のうちの順次加工開始位置となる各加工目標軸と前記ワークの加工対象部の中心軸が略同軸となるように前記ワークを支持し、前記加工対象部の中心軸を前記各加工目標軸と一致させると共に、前記ワークの外面に当接してスピニング加工を行なう少なくとも一つのローラの公転中心、及び該ローラの公転面の前記非加工部の中心軸に対する角度を同時に調整しつつ、前記各加工目標軸における前記加工対象部の径を変化させるようにスピニング加工を行なって前記加工対象部を成形し、前記最終目標加工部形状に形成することとしてもよい。
【００１５】
上記請求項１１に記載の異径部成形方法において、請求項１２に記載のように、前記スピニング加工は、少なくとも一つのローラと前記ワークを、前記各加工目標軸を中心に相対的に回転駆動すると共に、前記少なくとも一つのローラを、前記加工対象部の外周面に当接するように前記各加工目標軸に対して相対的に径方向に駆動して、前記加工対象部の中心軸を前記各加工目標軸と一致させると共に、前記各加工目標軸における前記加工対象部の径を変化させることとするとよい。更に、請求項１１又は１２記載の異径部成形方法において、請求項１３に記載のように、前記ワークに対するスピニング加工の開始から前記ワークを前記最終目標加工部形状に形成するまで、前記少なくとも一つのローラの外周面と前記加工対象部の外周面との接触状態を維持することとするとよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、請求項１乃至４に記載の異径部成形方法によれば、管素材等のワークに対し、目標とする外形を有する異径部を容易且つ迅速に形成することができる。特に、加工後の異径部の形状精度が良好であるので、従来技術に比しパス数を減少させることができ、このパス数の減少による加工時間の短縮と、ローラを常時ワークに接触した状態を維持することによる加工時間の短縮の相乗効果により、従来技術に比し大幅に加工時間を短縮することができる。
【００１７】
特に、請求項５に記載のように構成すれば、所謂「ならし」が行なわれるので縮径部たるテーパ部が平滑化され、滑らかな外面に形成されるので、一層適切な異径部を形成することができる。また、請求項６に記載のように構成すれば、所謂「延ばし」が行われ、延出部が形成されると共に、所謂「戻し」が行なわれるので延出部の肉厚増加に寄与し、連続した第１及び第２のテーパ部を良好な精度で形成することができる。更に、請求項７に記載のように構成すれば、所謂「延ばし」が行なわれるので加工時間の一層の短縮化が可能となる。
【００１８】
そして、請求項８に記載の異径部成形装置によれば、従来装置に対し基本構造を大幅に変更することなく、管素材等のワークに対し、目標とする外形を有する異径部を容易且つ迅速に形成することができる。特に、加工後の異径部の形状精度が良好であるので、従来技術に比しパス数を減少させることができ、このパス数の減少による加工時間の短縮と、ローラを常時ワークに接触した状態を維持することによる加工時間の短縮の相乗効果により、従来技術に比し大幅に加工時間を短縮することができる。また、請求項９に記載の異径部成形装置によれば、一般的なワーク駆動機構及びローラ駆動機構を利用して、ローラとワークの各中間断面との間の相対位置を容易且つ適切に調整することができる。そして、請求項１０に記載の異径部成形装置によれば、４軸協調制御を適切に行なうことができる。
【００１９】
また、請求項１１乃至１４に記載の異径部成形方法によっても、管素材等のワークに対し、目標とする外形を有する異径部を容易且つ迅速に形成することができる。特に、加工後の異径部の形状精度が良好であるので、従来技術に比しパス数を減少させることができ、このパス数の減少による加工時間の短縮と、ローラを常時ワークに接触した状態を維持することによる加工時間の短縮の相乗効果により、従来技術に比し大幅に加工時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の望ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に供するスピニング加工装置の一部を示すもので、基本的な機械構成は前掲の特許文献１に記載された構成と同様であるので、図２乃至図４と共に、本発明特有の４軸協調制御機構について説明する。尚、本実施形態では、加工対象のワークとして管素材を用い、ワークに異径部を形成する装置として、管素材の端部に縮径部を形成する管素材の端部成形装置を構成している。本実施形態の最終製品は、例えば自動車用の消音器の外筒（図示せず）及び触媒コンバータ、並びに各種圧力容器に供される。本実施形態において加工対象とするワークはステンレススティール管であるが、これに限らず、他の金属管を用いることとしてもよい。
【００２１】
図１において、一対のローラ１１及び１２をワークＷの加工対象断面（後述する中間断面）の中心点に向かって近接及び離隔するように駆動するローラ開閉機構１を備えている。このローラ開閉機構１によってワークＷの加工対象断面の中心点におけるローラ１１及び１２の公転径を調整するように構成されており、ローラ１１及び１２は（ローラ開閉機構１と共に）、ワークＷの加工対象断面の中心点を中心に公転すると共に（これにより公転面を形成）、ワークＷに接触しながら自転するように構成されている。また、ワークＷの加工対象部（管端部）に対し、隣接する加工対象断面の中心点を結ぶ線分に沿ってローラ１１及び１２を駆動するローラ駆動機構２と、このローラ駆動機構２によるローラ１１及び１２の駆動方向に対して垂直な方向にワークＷを駆動するワーク駆動機構３を備え、これらの駆動機構によってローラ１１及び１２とワークＷの各中間断面との間の相対位置を調整するように構成されている。そして、ワークＷを一平面内で揺動するクランプ機構４を備え、このクランプ機構４を揺動することによって、ワークＷの各中間断面の中心点におけるワークＷの非加工部（胴部）の中心軸（Ｌｃ）に対するローラＷの公転面角度を調整するように構成されている。尚、Ｌｒはローラ駆動機構２の移動方向を示し、Ｌｘ及びＬｙは、図５を参照して後述する加工目標軸である。
【００２２】
而して、ローラ開閉機構１によってローラ１１及び１２がマンドレル１３の中心に対し離隔及び近接（Ｍ１方向に移動）するように駆動され、所謂ローラ開閉作動が行なわれる。また、ローラ駆動機構２によってローラ１１及び１２が公転しながら軸Ｌｒに沿って前後進（Ｍ２方向に移動）するように駆動される。一方、ワークＷは、ワーク駆動機構３によって軸Ｌｒに垂直な方向（Ｍ３方向）に移動するように駆動され、公転中心座標が調整されると共に、クランプ機構４によって揺動され、公転面角度が調整される。尚、クランプ機構４の揺動中心は、必ずしもワークＷの非加工部（胴部）の中心軸（Ｌｃ）上に位置するものではなく、この中心軸（Ｌｃ）を含む一平面上であればよい。このように、本実施形態においては、上記の各駆動機構によって、４軸（ローラ開閉・ローラ前後進・公転中心座標・公転面角度）を同時に調整しつつ、１パスの加工を行なうように制御される（協調制御）。
【００２３】
上記のローラ１１及び１２は複数でなく一個としてもよいが、断続的な衝撃を和らげるためには複数とすることが望ましく、本実施形態のように２個のローラ１１及び１２、あるいは３個のローラを等間隔に配置するのが理想的である。また、ローラ１１及び１２は径方向に変位可能であればどのような移動経路としてもよい。ローラ開閉機構１は一般的な遊星歯車機構で構成することができるが、特許文献１に記載の構成と同様の構成としてもよい。
【００２４】
上記の各駆動機構は図１のコントローラＣＴに電気的に接続され、このコントローラＣＴから各駆動機構に対し制御信号が出力され、数値制御されるように構成されている。コントローラＣＴは、図１に示すように、バスバーを介して相互に接続されたマイクロプロセッサＭＰ、メモリＭＥ、入力インターフェースＩＴ及び出力インターフェースＯＴを備えている。マイクロプロセッサＭＰは本実施形態のスピニング加工のプログラムを実行し、メモリＭＥはこのプログラムを記憶すると共に、その実行に必要な変数データを一時的に記憶するように構成されている。
【００２５】
入力装置ＩＰは例えばキーボード等の手入力操作によって各駆動機構の初期条件、作動条件等をマイクロプロセッサＭＰに入力するもので、入力インターフェースＩＴに接続されている。また、必要に応じ種々のセンサ（図示せず）が設けられ、これらの検出信号がコントローラＣＴに供給され、増幅回路ＡＤ等を介して入力インターフェースＩＴからマイクロプロセッサＭＰに入力されるように構成されている。一方、出力インターフェースＯＴからは駆動回路ＡＣ１等を介して各駆動機構に制御信号が出力されるように構成されている。尚、コントローラＣＴに代えて、各駆動機構に対し夫々制御回路を設け個別に所定の制御を行なうように構成してもよい。また、コントローラＣＴには、本装置による加工実施回数をカウントして通信インフラに伝送するシステム（特開２００１−３４４００９号公報に記載）を組み込むこととしてもよい。これにより、前述の従来のスピニング加工と本発明の製造方法を同一の装置によって選択的に実施する場合にも、夫々の実施回数を峻別して把握することができる。この把握には、複数のプログラムの実行状況を監視することとすればよく、更にこれに加えて、本発明を実施する際に必然的に生ずる、スピニング加工中のワークの揺動及びローラとワークの常時接触を機械的に検知することとすれば、一層確実に把握することができる。
【００２６】
上記スピニング加工装置により管素材の端部に対しスピニング加工を行なう場合の一例を図２乃至図４を参照して説明する。図２及び図４の太い実線は、図３に示す加工後の管素材５を想定した外形、即ち最終加工目標端部形状を示し、本体部（胴部）５ａと縮径部５ｂの目標外形が表れている。図２において、ワークＷの非加工部Ｗａから、非加工部Ｗａの中心軸Ｌｃに対して少なくとも一平面内で傾斜した軸Ｌ１，Ｌ２を有する複数の部分を備えた最終目標加工部Ｗｂ（図３の縮径部５ｂに相当）に至るまでに、複数の目標加工部Ｗ１，Ｗ２が設定され、これらの目標加工部Ｗ１，Ｗ２に基づき複数の中間断面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３及びこれらの中心点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が設定される。ここで、「複数の目標加工部」は、各パスで形成される縮径部（テーパ部）と、その先の部分を含み、後者は次パスで消滅する部分であり、「複数の中間断面」は、複数の目標加工部の始端側断面（＝Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）である。そして、その中心点（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）が「中間断面の中心点」である。
【００２７】
而して、ローラ駆動機構２とワーク駆動機構３によって、複数の中間断面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のうちの隣接する中間断面間で、ローラ１１及び１２とワークＷの各中間断面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３との間の相対位置が調整され、ローラ開閉機構１によってワークＷの各中間断面の中心点におけるローラの公転径が調整されると共に、クランプ機構４によって、ワークＷの各中間断面の中心点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３における非加工部Ｗａの中心軸Ｌｃに対するローラ１１及び１２の公転面角度（＝Ａ１，Ａ２，Ａ３）が調整され、ワークＷの各中間断面の中心点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３、径Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３及び傾斜角度Ａ１，Ａ２，Ａ３に対し、ローラ１１及び１２の公転軌跡内側の公転面（図示せず）の中心点、径及び傾斜角度が一致するように各駆動機構が同時に制御される。これにより、ローラ１１及び１２の外周面の一部がワークＷの外周面に常時接触した状態でローラ１１及び１２とワークＷが相対的に駆動制御され、ワークＷの加工対象部の径を変化させるようにスピニング加工が行なわれ、最終的に図３の縮径部５ｂが形成される。
【００２８】
更に、図４に示すように、ワークＷの各中間断面（例えばＳ１）を複数の中間断面Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３）に分割し、夫々の中心点（Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３）、径（Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３）及び傾斜角度（Ａ１１，Ａ１２，Ａ１３）に対し、ローラ１１及び１２の公転軌跡内側の公転面（図示せず）の中心点、径及び傾斜角度が一致するように制御すれば、最終目標加工部Ｗｂに一層近似する。この場合において、図４に示すように、ローラ１１及び１２の内側が常にワークＷの外面に接触するように、ローラ１１及び１２の公転中心（＝Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３）の座標と公転面の傾斜角度（＝Ａ１１，Ａ１２，Ａ１３）を常に微調整することが肝要であり、例えば中間断面Ｓ２近傍においては、ローラ１１及び１２の最内側はワークＷと干渉することなく、その若干右側で接触するように、公転径及び公転面の傾斜角度を見込んでおく必要がある。即ち、ローラ１１及び１２の公転中心が必ずしもＬ１及びＬ２線上を移動する必要はなく、むしろ重視すべきは、ローラ１１及び１２のワークＷとの接触点が常に最終目標加工部Ｗｂの外周面上に位置するようにすることである。これにより、所望形状に限りなく近似した縮径部５ｂを形成することができる。
【００２９】
次に、図１のスピニング加工装置により管素材の端部に対しスピニング加工を行なう場合の他の例について図５を参照して説明する。図５において、太い実線で示す線分Ｌｘ及びＬｙは中間断面Ｓ１及びＳ２の法線を示すものではなく、隣接する中間断面Ｓ１及びＳ２の中心点Ｃ１及びＣ２間を結ぶ線分（Ｌｘ）と、中間断面Ｓ２及びＳ３の中心点Ｃ２及びＣ３間を結ぶ線分（Ｌｙ）で、これらの線分によって加工目標軸が構成される。図５におけるその他の符号は図４と同じである。図５においても、ワークＷの非加工部Ｗａから、非加工部Ｗａの中心軸Ｌｃに対して少なくとも一平面内で傾斜した軸（Ｌｘ及びＬｙ）を有する複数の部分を備えた最終目標加工部Ｗｂに至るまでに、複数の目標加工部Ｗ１，Ｗ２が設定され、これらの目標加工部Ｗ１，Ｗ２に基づき複数の中間断面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３及びこれらの中心点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が設定される。従って、図４の例と同様、図５では「複数の目標加工部」は、各パスで形成されるテーパ状の縮径部と、その先の部分を含み、後者は次パスで消滅する部分であり、「複数の中間断面」は、複数の目標加工部の加工開始端側の断面（例えば、Ｓ１，Ｓ２）である。そして、その中心点（Ｃ１，Ｃ２）が「中間断面の中心点」である。
【００３０】
而して、図５においては、複数の中間断面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のうちの隣接する中間断面の中心点間を結ぶ加工目標軸Ｌｘ，Ｌｙが設定され、これらの加工目標軸のうちの順次加工開始位置となる各加工目標軸（例えばＬｘ）と（実際の）ワークＷの加工対象部の中心軸が略同軸となるようにワークＷが支持される。これは、ローラ駆動機構２、ワーク駆動機構３及びクランプ機構４によって行なわれるが、これらと共にローラ開閉機構１も駆動され、加工対象部の中心軸を各加工目標軸（例えばＬｘ）と一致させると共に、ローラ１１及び１２の公転中心、及びローラ１１及び１２の公転面の非加工部Ｗａの中心軸Ｌｃに対する角度（公転面角度Ａ１，Ａ２，Ａ３）を同時に調整しつつ、各加工目標軸（例えばＬｘ）における加工対象部の径を変化させるようにスピニング加工が行なわれ、図３の縮径部５ｂが形成される。
【００３１】
更に、図５に細線で示すように、ワークＷの各中間断面（例えばＳ１）を複数の中間断面Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３に分割し、各中間断面間の中心点（Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３）において、それぞれ最適な公転径（＝Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３）と公転面角度（＝Ａ１，Ａ２，Ａ３）となるように同時制御すれば、略所望の外形形状となる。この場合においても、ローラ１１及び１２の外周面の一部が常にワークＷの外面に接触するように、ローラ１１及び１２の公転中心（＝Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３）の座標と公転面の傾斜角度（＝Ａ１１，Ａ１２，Ａ１３）を常に微調整することが肝要であり、例えば中間断面Ｓ２近傍においては、ローラ１１及び１２の最内側はワークＷと干渉することなく、その若干右側で接触するように、公転径及び公転面の傾斜角度を見込んでおく必要がある。
【００３２】
次に、図１のスピニング装置によってスピニング加工を行なう場合の作動について、図５を参照して説明する。ワークＷの目標加工部のローラ１１に当接する側のＰ１―Ｐ２と、ローラ１２に当接する側のＱ１―Ｑ２を含む部分が第１パスとされ、スピニング加工前に、加工目標軸がローラ１１及び１２の公転軸と一致するように、ワークＷのクランプ角度及び中心座標）が設定される。即ち、各目標中間断面Ｓ１，Ｓ２の中心点（Ｃ１，Ｃ２）が設定される。次いで、各中心点（Ｃ１，Ｃ２）を結ぶ線分（Ｌｘ）が定められる。これは、法線ではなく、中心点（Ｃ２，Ｃ３）を結ぶ線分（Ｌｙ）も同様に定められる。
【００３３】
そして、基本的には線分（Ｌｘ）に沿ってローラ１１及び１２の公転軌跡を移動させてスピニング加工が行なわれるが、ローラ１１及び１２の移動中に公転径及び公転面角度が同時に調整される。即ち、ローラ開閉機構１、ローラ駆動機構２、ワーク駆動機構３及びクランプ機構４によって、４軸（ローラ開閉・ローラ前後進・公転中心座標・公転面角度）を同時に調整しつつ、１パスの加工を行なうように制御される（協調制御）。この加工によれば、加工目標軸（Ｌｘ，Ｌｙ）の終点は次のパス中間断面の中心点（Ｃ２，Ｃ３）であるので、パス間でのズレが生ずることはなく、従って、縮径加工部の外面には（後述する）段差が形成されることはない。
【００３４】
以上のスピニング加工において、ローラ１１及び１２のワークＷとの当接点が所望の外形であるＰ１―Ｐ２及びＱ１―Ｑ２含む外周面を正確に描くように、ローラ１１及び１２の公転中心が線分（Ｌｘ）上に位置するように調整されつつ駆動される。併せて、公転面の傾斜角（公転面角度）及び公転中心座標も同時制御される。この場合において、ローラ１１及び１２のワークＷとの当接点がＰ１―Ｐ２及びＱ１―Ｑ２含む外周面上にあることを優先させるため、公転中心が一時的に線分（Ｌｘ）上にない場合も生じ得るが、線分（Ｌｘ）は基準線として用いられ、形成される外形形状が優先される。更に、図５に細線で示すように、ワークＷの各中間断面（例えばＳ１）を複数の中間断面Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３に分割し、各中間断面間の中心点（Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３）において、それぞれ最適な公転径（＝Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３）と公転面角度（＝Ａ１，Ａ２，Ａ３）となるように同時制御すれば、略所望の外形形状となる。
【００３５】
尚、実際のスピニング加工においては、スピニング加工開始情報として中間断面Ｓ１の座標と（ワークＷの軸Ｌｃに対する）角度、スピニング加工終了情報として中間断面Ｓ２の座標と（ワークＷの軸Ｌｃに対する）角度を数値制御（ＮＣ）装置に入力し、ローラ１１及び１２のワークＷとの当接点がＰ１―Ｐ２及びＱ１―Ｑ２含む外周面をトレースするように設定すれば、ＮＣ装置によって必要な数の中間点が設定され、その座標及び角度が自動的に計算され、適切に補完処理が行なわれる。
【００３６】
また、実際のスピニング加工においては、テーパ部（例えばＷａ）の先に縮径部（絞り部）が形成される。即ち、ローラ１１及び１２の縮径方向への移動（「切り込み」という）によって、ワークＷにテーパ部が形成され、その先の部分にはテーパ部に連続して（同径で）縮径加工が行なわれ（「延ばし」という）、延出部が形成される。この延出部は、次のパスにおいてテーパ状に成形される部分であるが、この延出部においても、ローラ１１及び１２を退避させることなく常時ワークＷに接触した状態を維持しつつ、任意の形状に形成し得るので、サイクルタイムを従来技術に比し大幅に短縮することができる。
【００３７】
更に、ローラ１１及び１２によって延出部を逆方向になぞる加工（「戻し」という）、あるいは、戻しの後に切り込み形成部を逆になぞる加工（「ならし」という）を行なうこととすれば、「戻し」は延出部の肉厚増加に寄与し、「ならし」はテーパ部の平滑化に寄与するので、一層適切な加工部を形成することができる。これらの「戻し」及び「ならし」においても、「切り込み」及び「延ばし」時同様、ローラ１１及び１２の公転中心の座標制御及び公転面の角度制御を適宜適用するとよい。これにより、切り込み部、即ちテーパ部の形状精度が極めて高くなり、その積み重ねによって略所望形状の加工部を形成することができる。特に、テーパ部表面には段差が形成されないだけでなく、ローラ条痕も目立たず徴視的にも円滑な面となる。このことは、素材流動の円滑性及び均一性を意味し、強度上も有利となる。もっとも、このように本発明を実施する際に必然的に生ずる、素材流動（フロー）やスピニング加工時の条痕を解析すれば、本発明の製造方法によって製造された製品か否かを確実に特定することができる。
【００３８】
しかも、加工部の形状精度の向上により、従来技術のようにパス数を増加させる必要はなく、寧ろパス数を減少させることができる。従って、パス数の減少による加工時間の短縮と、ローラ１１及び１２を常時ワークＷに接触した状態を維持することによる加工時間の短縮の相乗効果により、サイクルタイムを従来技術に比し一層大幅に短縮することができる。例えば、スピニング加工によってワークＷの両側に傾斜した縮径部を形成する場合において、従来技術（例えば特許文献１の方法）と比較すると、２０乃至３０％程度のサイクルタイムの削減が可能となる。
【００３９】
図６乃至図１０は、第２パスの成形時における各工程を示すもので、図６における第１テーパ部Ｔ１は、第１パスにて形成されたテーパ部であり、ここから第２パスのスピニング加工が開始する。図７の工程においては、第１テーパ部Ｔ１の左端からローラ１１及び１２が左方に駆動され、異形テーパ状の延出部Ｅ１が形成される。この工程では、第１テーパ部Ｔ１の左端面（図７に破線の丸で示す加工開始点）から延ばし終了点（図７に示したローラ１１及び１２の位置）に亘って、ローラ１１及び１２による縮径加工が行なわれる。この場合には、クランプ機構４の揺動によってワークＷが傾動制御されると共に、ローラ駆動機構２及びワーク駆動機構３によって、ワークＷの傾動に伴う中心座標の移動が調整されつつ、ローラ開閉機構１によってローラ１１及び１２がワークＷの中間断面の中心点方向に駆動される。このように、ローラ開閉機構１、ローラ駆動機構２、ワーク駆動機構３及びクランプ機構４が同時に駆動され、４軸協調制御が行なわれる。
【００４０】
上記延出部Ｅ１の形状は、次の戻し工程における作動を効率的に行なうことができる形状に設定されると共に、ローラ１１及び１２がワークＷとの接触を維持し得る形状に設定される。即ち、図８に示す戻し工程においては、ローラ１１及び１２が左方から右方に向かって駆動されて第２テーパＴ２が形成されるが、この第２テーパ部Ｔ２の形成に備え、加工開始端面（第２テーパＴ２の左端）の傾斜角度で図７の工程が終了するように設定されている。従って、第１パス形成終端でローラ１１及び１２を一旦ワークＷから離し、その間に第２パスの始端でのワークＷの傾斜角度となるまでクランプ機構４を揺動させておき、その後にローラ開閉機構１を駆動してローラ１１及び１２をワークＷに接触させるといった待避工程は不要である。
【００４１】
而して、図７の延ばし工程時に図８の戻し工程の始端での傾斜角度となるまでワークＷが傾動されるので、図８の工程でもローラ１１及び１２をワークＷから離す必要がなく、大幅に加工時間が短縮される。この場合において、延出部Ｅ１はその後の工程で再加工されるので、図７の延ばし工程における形状はどのような形状でもよい。そして、ワークＷは図７の延ばし工程終了時に設定された傾斜角度で固定され、ローラ１１及び１２によって縮径され、第２テーパ部Ｔ２の形成始端位置までローラ１１及び１２が駆動される。このとき、図７の延ばし工程で引き伸ばされ薄肉化した延出部Ｅ１が、図８の戻し工程により増肉（復肉）される。
【００４２】
続いて図９の切り込み工程に移行し、「切り込み」が行なわれ、テーパ部分が形成される。第２テーパ部Ｔ２の形成始端（左端）から終端（右端）に向けてローラ１１及び１２が駆動され、第２テーパ部Ｔ２が形成される。即ち、第２テーパ部Ｔ２の左端面（図９に破線の丸で示す加工開始点）から切り込み終了点（図９に示したローラ１１及び１２の位置）に亘って、ローラ１１及び１２による縮径加工が行なわれる。この場合にも、ローラ開閉機構１、ローラ駆動機構２、ワーク駆動機構３及びクランプ機構４が同時に駆動され、（図７とは逆の方向に）４軸協調制御が行なわれる。このように、図９の左方から右方に向かって「切り込み」が行なわれることによって、上記戻し工程による増肉（復肉）と同様、ワークＷの薄肉化が防止される。
【００４３】
そして、図１０のならし工程に移行し、第２テーパ部Ｔ２の形成終端から始端に向かって形成時と同じ軌跡でローラ１１及び１２が駆動されて「ならし」が行なわれ、第２テーパ部Ｔ２の表面が平滑化される。この工程の終了（図１０に示すようにローラ１１及び１２が第２テーパ部Ｔ２の左端に位置した状態）が次のパスの開始となり、図１０の状態は次のパスにおける図６の状態に相当する。
【００４４】
本実施形態においては、上記図６乃至図１０の工程で構成されるパスが複数回繰り返されるが、各パス内における工程は上記に限るものではなく、本発明の範囲内で任意に組合せることが可能である。例えば、「切り込み」を順方向（縮径方向）へ開始してもよいし、「ならし」工程を省略することとしてもよい。あるいは、１パス内で上記の工程を重複させることとしてもよいし、他の工程を割り込ませることとしてもよく、何れかの工程で、前述の４軸協調制御が行なわれるように構成すればよい。
【００４５】
図１１は上記の４軸協調制御の一例を示すフローチャートで、上記の図９とは逆方向（即ち、順方向）の切り込み工程から成る縮径加工と、図１０とは逆方向のならし工程から成る仕上げ加工を行なう場合の例を示す。先ず、ステップ１０１にて各加工サイクルにおける加工位置を示す値ｎがインクリメントされた後、ステップ１０２にて夫々ローラ１１及び１２の径方向移動量（Ｄｎ／２）、ローラ１１及び１２のＸ軸方向移動量（Ｘｎ）、クランプ装置４のＹ軸方向移動量（Ｙｎ）、クランプ装置４の回転角度（Ａｎ）、及びスピニング加工に関するその他のデータが図１のメモリＭＥから読み出される。ここで、ローラ１１及び１２のＸ軸方向とは図１の横方向で、クランプ装置４のＹ軸方向とは図１の上下方向である。これらに基づき、ステップ１０３において、ローラ開閉機構１、ローラ駆動機構２、ワーク駆動機構３及びクランプ機構４が同時に駆動され、この４軸協調制御によって、ワークＷとローラ１１及び１２が相対的に駆動されると共に、ローラ１１及び１２が回転駆動されつつ中心方向に駆動され、図９と同様に縮径加工が行なわれる。
【００４６】
次に、ステップ１０４にて、加工位置（ｎ）に対し逆方向に一回の加工分戻された位置(n-1)におけるローラ１１及び１２の径方向移動量（Ｄn-1／２）、ローラ１１及び１２のＸ軸方向移動量（Ｘn-1）、クランプ装置４のＹ軸方向移動量（Ｙn-1）、クランプ装置４の回転角度（Ａn-1）、及びスピニング加工に関するその他のデータが図１のメモリＭＥから読み出され、ステップ１０５に進み、位置（ｎ）から位置(n-1)に向かって４軸協調制御によってワークＷのテーパ部（例えばＴ１）に対し「ならし」による仕上げ加工が行なわれる。このようにして、ステップ１０６にて所定の加工サイクル（Ｎ）と判定されるまで上記の加工が繰り返され、加工が終了するとステップ１０７にて後処理（各種メモリ値のクリア等）が行なわれ、ステップ１０８にてローラ１１及び１２等が原位置に復帰する。
【００４７】
尚、本実施形態においては所謂ワーク固定式（非回転式）であるが、ワーク回転式（ローラ非公転式）としてもよいし、その両方を組合わせてもよい。もっとも、ワークＷを回転駆動させながら、その姿勢を任意に制御する装置あるいは制御ソフトは極めて複雑となり、実用上は意義が薄い。例えば、大型の（公知の）産業ロボットのアームに揺動可能なクランプを装着し、公転しない（開閉運動のみの）複数のローラの間にワークを挿入し、このワークの姿勢を調整しながら縮径することも考え得るが、スピニング加工時の反力に耐え得る強度のクランプ機構及びロボットは非常に大型で大マスとなり、これらを駆動制御することは非現実的である。従って、加工方式はワーク固定式とすることが望ましく、前掲の特許文献（図２３）に記載の加工装置を用いることが最適である。
【００４８】
また、本実施形態におけるワークＷの加工部は、非加工部Ｗａの中心軸Ｌｃに対して一平面内で傾斜した軸を有する複数の部分を備えたもので、所謂傾斜スピニング加工であるが、所謂捩れスピニング加工に適用することもでき、この場合には、複数の平面内で傾斜した軸を有し、３次元的な傾斜（曲がり）となる複数の部分を備えた加工部が形成される。この場合には、ワークの非加工部の中心軸と目標加工軸が同一平面になく、且つ同軸でも平行でもないように、ローラとワークの相対位置を調整する必要があり、そのためには５軸協調制御となるので、装置及び制御ソフトが若干複雑となる。
【００４９】
尚、図１２及び図１３は、前掲の特許文献１に記載のワークの異径部成形方法と、本発明のワークの異径部成形方法とを対比すべく、本実施形態の図２及び図５と同様の手順で作図した従来方法を示すものである。図１２においては、２パス（２回の傾斜縮径加工）による傾斜スピニング加工を示し、加工後の目標形状は図３に示す管素材５と同じである。図１２では、第１パスのスピニング加工により、例えば、図１２下方のＰ１乃至Ｐ３の各点を含むと共に、図１２上方のＱ１乃至Ｑ３の各点を含む断面Ｓ１乃至Ｓ３を有するテーパ状の縮径部が形成される。これらの断面Ｓ１乃至Ｓ３は、特許文献１に記載の縮径率とパス数等を勘案して定められ、断面Ｓ１と、その中心点Ｃ１から先端に向かって延びる法線Ｖ１が設定され、この法線Ｖ１上をローラ（図示せず）の公転中心を移動させつつスピニング加工が行なわれる。即ち、中心点Ｃ１の座標値と断面Ｓ１の（ワークＷの非加工部の中心軸Ｌｃに対する）傾斜角と中心点Ｃ１からの法線が設定されるが、クランプ装置(ワーク)はスピニング加工中に揺動されることはなく（従って、傾動することなく）、固定状態に維持される。しかし、各ローラは同径軌道上を公転するので、法線Ｖ１に対して回転対称のテーパ部（及び、その前方に形成される同径縮径部）が常に現出する。
【００５０】
この結果、図１３に示すように、例えば上方のＱ１―Ｑ２を基準（母線）とするのであれば、法線Ｖ１を軸としＱ１―Ｑ２を母線とした回転対象のテーパ面が形成されると共に、下方にもＱ１―Ｑ２を母線とした回転対象のテーパ面が形成される。あるいは、下方のＰ１―Ｐ２を母線とするのであれば、Ｐ１―Ｐ２を母線とした回転対称のテーパ面が上方にも形成される（このときの母線は直線に限らず、曲線でも同様）。このように、何れを基準とした場合でも、その母線以外のテーパ面は、所望の外形形状（目標形状）に対しズレが生ずることになる。例えばＱ１―Ｑ２基準であれば、下方には段差Ｒ１が形成されてしまい、Ｐ１−Ｐ２基準であれば上方に同様なズレが生ずる。第２パスにおいても同様に、Ｑ２―Ｑ３基準として法線Ｖ２周りにスピニング加工を行なうと、その前方部分（図示省略）との間で段差Ｒ２が生ずることになる。このため、実際の加工においては、ズレを最小限にすべく全周に亘って均一なズレが生ずるように法線Ｖ１を修正し、あるいは、第１パスを複数の小パスに分割する必要があるが、これによる加工時間の増大は不可避であり、サイクルタイムが長くなるので、製品の外形形状によっては製造コストの増大が懸念される。
【００５１】
このように、被加工部の途中に複数の目標断面（例えばＳ１及びＳ２）を定め、各目標断面の中心点（例えばＣ１及びＣ２）を始点とする法線（例えばＶ１及びＶ２）を定め、この法線上をローラの公転中心が移動してスピニング加工を行なう方法においては、特定の母線を基準とする回転対称の外形しか形成することはできず、目標形状とのズレが生ずる可能性が大きいのに対し、本発明によれば、前述のように、所望の目標形状に略一致する縮径部を適切且つ迅速に形成することができる。
【００５２】
上記本実施形態のスピニング加工による異径部成形方法は、ワークＷの端部に対するスピニング加工によって図３の縮径部５ｂを形成する工程に、ワークＷの胴部に対する同軸スピニング加工によって図３の本体部５ａを形成する工程を組み合わせ、これらを連続して行なうように構成してもよい。例えば、初期の数パスは同軸スピニング加工でワークＷの胴部を縮径しておき、途中のパスから前述の端部に対するスピニング加工に切り替えるように構成してもよい。また、ワークＷの胴部に対するサイジング加工を、ワークＷの端部に対するスピニング加工と同一のスピニング装置（例えば特開２００１−１０７７２５号公報に記載）によって行なうことができる。クランプ機構は単純分割（開閉）式に限らず、径可変及びセンタリング機能を有するもの（例えば特開２００４−２０２５３１号公報に記載）を用いることとしてもよい。更に、前掲の特許文献１の図１６に示す装置を一体化して割り出し可能とし、この割り出し制御を第５軸の制御として、前記一平面とは異なる第２の平面上でも傾斜した捩れ成分を含む異径部を形成するように構成してもよい。
【００５３】
ワークＷの端部の断面形状は円形断面に限らず、楕円、長円（レーストラック）等、種々の形状に形成することができ、また、ワークＷの胴部は円形、楕円、長円等に限らず、略台形、三角形、四角形等、種々の形状に形成することができ、触媒コンバータの断面形状は任意である。この場合において、前掲の特許文献１の図２８に示すように、端部を拡径した異径部を形成する場合にも、本発明の異径部成形方法を適用することができ、非加工部に対し偏心、傾斜、及び捩れを適宜組み合わせた非同軸の異径部を形成することができる。尚、本発明の異径部成形方法は、触媒コンバータに限らず、ディーゼル排気処理装置（ディーゼルパティキュレートフィルタ）やマフラ等の自動車部品に適用可能であるだけでなく、その他の金属容器の製造にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態に供するスピニング加工装置の一部と制御コントローラの構成を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に供するスピニング加工装置によりワークの一端部を縮径加工する場合の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に供するスピニング加工装置により縮径加工した完成品の一部を示す正面図である。
【図４】本発明の一実施形態に供するスピニング加工装置によりワークの一端部を縮径加工する場合の一例を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に供するスピニング加工装置によりワークの一端部を縮径加工する場合の他の例を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に供するスピニング加工装置によりワークの一端部を縮径加工する場合における、第２パスの開始状態を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に供するスピニング加工装置によりワークの一端部を縮径加工する場合における、延ばし工程の状態を示す断面図である。
【図８】本発明の一実施形態に供するスピニング加工装置によりワークの一端部を縮径加工する場合における、戻し工程の状態を示す断面図である。
【図９】本発明の一実施形態に供するスピニング加工装置によりワークの一端部を縮径加工する場合における、逆方向への切り込み工程の状態を示す断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に供するスピニング加工装置によりワークの一端部を縮径加工する場合における、ならし工程の状態を示す断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態に供するスピニング加工装置の作動の一例を示すフローチャートである。
【図１２】従来のスピニング加工装置によりワークの一端部を縮径加工する場合の一例を示す説明図である。
【図１３】従来のスピニング加工装置によりワークの一端部を縮径加工する場合の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  ローラ開閉機構，
２  ローラ駆動機構，
３  ワーク駆動機構，
４  クランプ機構，
５  管素材，
１１，１２  ローラ，
Ｗ  ワーク，
ＣＴ  コントローラ
【図１】
2006181592.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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